Istoria surprinzatoare a creionului

Istoria creionului si ce are de a face contrabanda medievala cu structura atomica a carbonului

Ce e mai lipsit de mister si mai lumesc decat umilul creion? Totusi, creionul reprezinta o unealta cu o influenta majora in comunicarea oamenilor. Iata istoria creionului, pe larg.

   ”Ia un creion cu tine, cand vrei sa scrii in avion, ceva.”, suna prima regula a Margaretei Atwood in 10 reguli ale scrisului. “Insa daca ti se rupe creionul, nu-l poti ascuti, pentru ca nu poti sa ai cutite cu tine in avion. Asadar, ia doua creioane.” Desi creionul a alimentat atatea realizari creative, precum schite ale artistilor consacrati, sau poeziile nepublicate ale lui Marilyn Monroe, portretele uimitoare ale Lisei Congdon, ori diagramele conditiei umane ale lui David Byrne, nu sunt decat vreo 200 de ani de cand acesta, creionul, exista in mainile noastre. In lucrarea fascinanta 100 Essential Things You Didn’t Know You Didn’t Know: Math Explains Your World (public library), John D. Barrow spune povestea acestei mici minuni tehnologice:

   Creionul modern a fost inventat in 1795, de catre Nicholas-Jaques Conte, un om de stiinta aflat in slujba armatei lui Napoleon Bonaparte. Materialul magic care s-a apropiat cel mai mult de telul sau, era sub forma de carbon pur, adica grafit. Grafitul a fost descoperit pentru prima oara in Europa, in Bavaria, la inceputul secolului 15, desi s-au gasit dovezi ca Aztecii l-au folosit ca si material pentru marcat cu cateva sute de ani mai devreme. Initial, s-a crezut a fi o forma de plumb si a fost numit “plumbago”, sau plumb negru (de aici si denumirea in engleza “plumber” – instalator – cei care reparau tevile de plumb prin care trece apa). Grafitul si-a primit denumirea de astazi abia in 1789, prin folosirea cuvantului grecesc graphein, care inseamna “a scrie”. Cuvantul “creion” este mai vechi, derivat din latinescul pencillus, ce inseamna “coada micuta”, folosit pentru a descrie pensulele mici cu cerneala folosite pentru scris, in Evul Mijlociu.

Insa istoria creionului, la fel ca istoria multor inovatii fundamentale, are si o parte intunecata:

   Cele mai pure depozite de blocuri de grafit se gaseau in Borrowdale, langa Keswick (Anglia), in Lake District, in 1564 si au determinat crearea unei intregi industrii de contrabanda si a muncii la negru, in zona. In timpul secolului al 19-lea, in jurul localitatii Keswick s-a dezvoltat o industrie de producere a creioanelor, pentru a exploata calitatea ridicata a grafitului.

Si industria producerii creioanelor a inflorit:

   Prima fabrica a fost deschisa in 1832. Cumberland Pencil Company si-a sarbatorit de curand cea de 175-a aniversare; desi minele locale au fost inchise de mult timp si resursele de grafit folosite acum vin din Sri Lanka si din alte locuri indepartate, creioanele Cumberland erau de cea mai inalta calitate, deoarece grafitul folosit nu se faramita si lasa marcaje foarte clare.

Simplu cum pare, totusi, creionul a evoluat semnificativ de la inventarea sa:

   Procesul original al lui Conte de fabricare a creioanelor presupunea coacerea unui amestec de apa, argila si grafit, intr-un cuptor, la 1037 grade Celsius si apoi incastrarea amestecului solid si moale intr-un invelis de lemn. Forma acelui invelis putea fi patrata, poliginala sau rotunda, in functie de cum avea sa fie folosit creionul – tamplarii nu vor creioane rotunde, care sa se rostogoleasca de pe masa de lucru. Taria sau moliciunea minei creionului poate fi determinata prin ajustarea cantitatii de argila si grafit in compozitie. Fabricantii comerciali de creioane de obicei scot pe piata 20 de tipuri de creion, de la cel mai moale – 9B, pana la cel mai dur – 9H, cu cea mai populara valoare intermediara – HB (categorie aflata la mijloc, intre H si B, unde H inseamna “tare” si B inseamna “negru”). Cu cat este mai mare numarul lui B, cu atat mai mult grafit ramane pe hartie. Exista si categoria F, sau “Fine point”, care reprezinta un creion dur, utilizabil mai mult pentru scris decat pentru desenat.

Barrow ne ofera si stiinta din spatele unui aspect des amintit:

   La grafit, ciudat este ca reprezinta forma de carbon pur moale cea mai cunoscuta si unul dintre cei mai buni lubrifianti, deoarece cei sase atomi de carbon ce se leaga pentru a forma un inel pot aluneca cu usurinta peste inele adiacente. Insa, daca structura atomica este schimbata, rezulta o alta forma cristalina de carbon pur, diamantul, care este unul dintre cele mai dure materiale solide cunoscute.

Pentru cei cu inclinatii spre matematica, Barrow ofera un incantator experiment:

   Cat de mult s-ar putea trasa o linie dreapta cu un creion tipic HB, pana cand mina s-ar epuiza? Grosimea grafitului ramas pe hartie de la un creion moale 2B este de aproximativ 20 de nanometri si un atom de carbon are un diametru de 0.14 nanometri, deci linia trasata de creion are o grosime de aproximativ 143 de atomi. Mina creionului are o raza de aprox. 1 mm si “?” mm patrati in arie, Daca lungimea creionului este de 15 cm, atunci volumul de grafit ce este consumat in trasarea unei linii drepte este 150? mm cubi. Daca trasam o linie cu o grosime de 20 nanometri si un diametru de 2 mm, atunci rezulta ca ar fi indeajunsa mina pentru a continua pe o distanta  L = 150? / 4 X 10^-7mm = 1,178 kilometri.